研讨职员颁发无痕卵白质酶法合成办法

起源：微生物所 2021-09-17 07:14

从化学实质阐发，卵白质是胺基单位通过碳氮成键反馈造成的生物年夜分子。是以，卵白质的人工合成症结在于碳氮成键反馈的精准节制。近年来，以多肽固相合成与特同性拼接为焦点的卵白质合成和修饰技术发达倒退，冲破了核糖体合成体系仅能使用人造及少数非人造氨基酸的瓶颈。卵白质人工合成技术能完成各类类型的化学修饰，拓宽了人类在原子程度上人工修建卵白质的能够性。而今朝主流的多肽拼接

从化学实质阐发，卵白质是胺基单位通过碳氮成键反馈造成的生物年夜分子。是以，卵白质的人工合成症结在于碳氮成键反馈的精准节制。近年来，以多肽固相合成与特同性拼接为焦点的卵白质合成和修饰技术发达倒退，冲破了核糖体合成体系仅能使用人造及少数非人造氨基酸的瓶颈。卵白质人工合成技术能完成各类类型的化学修饰，拓宽了人类在原子程度上人工修建卵白质的能够性。而今朝主流的多肽拼接办法均需设计特别的连贯位点，在连贯位点处留下响应的“疤痕”。 中国迷信院微生物研讨研讨所研讨员吴边团队致力于基于盘算的微生物碳氮成键酶的机制解析与设计重构研讨任务。近日，该研讨团队与单干者，在National Science Review上，报道了对于无痕卵白质酶法合成平台PALME的研讨结果。该平台基于合成生物学理念，对微资本开展深度挖掘与年夜标准盘算重塑设计，环抱简单系统下的碳氮成键反馈，串联多个催化元件，可对分歧起源的多肽链进行活化和无痕拼接，进而完成完全卵白质的酶法合成。 PALME平台由下游的活化模块和上游的连贯模块构成。该平台对底物序列无特定限定，可能以固相合成多肽、重组表白的人造卵白质等作为输出；仅需在C端引入一个额定甘氨酸，即可由多肽氧化酶、裂解酶和修饰酶独特构成的活化模块对C-端甘氨酸定向无痕活化；活化后的多肽随即被上游的连贯模块所辨认，在广谱人工多肽连贯酶（Peptiligase系列酶）的催化作用下，与另一多肽实现拼接。该平台选用的催化元件具备高度的地位选择性，是以可能合成N/C端修饰卵白质、中段修饰卵白质、环状卵白质等各类构造的卵白质，为人工卵白质合成提供全局解决方案。 为展现PALME平台的才能，该团队合成了一系列紧张的药物多肽与非人造卵白质。在新型药物艾塞那肽的全合成案例中，初次完成了固相合成多肽的N-to-C酶法级联组装。在环化合成试验中，完成了无人造环化酶辨认位点的SMAP抗菌肽环化。在功效卵白的半合成试验中，该团队将化学合成片断与重组卵白质拼装，所得到的半合成异构酶表示出与完全重组酶等效的催化活性。此外，该研讨还展现了颇具挑战性的卵白质双向连贯，将化学合成的多肽的两头别离与其他重组卵白质进行拼装，完成了无自然化学连贯位点的乙酰化修饰卵白质的合成，扩大了卵白质人工合成的利用空间。 人工智能技术对卵白质构造预测与功效设计畛域发生了推翻性的影响。合成生物学家开端突破人造氨基酸的限定，将高阶的化学变动引入到卵白质的设计空间中。该平台为非人造功效卵白质的修建提供了对象，为扩大人类设计、合成生物年夜分子元件的才能提供了撑持。(100yiyao.com）

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